物体的浮沉条件及应用(提高)知识讲解

物体的浮沉条件及其应用一、浮沉条件的基本原理物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。

根据阿基米德原理，当物体浸泡在液体或气体中时，受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力，从而决定了物体的浮沉状态。

浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。

二、浮沉条件的判断1. 原理当物体所受的浮力大于其重力时，物体会浮起；当物体所受的浮力小于其重力时，物体会下沉。

2. 浮沉条件的判断标准浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系：- 若浮力>Fg（物体的重力），则物体浮起；- 若浮力=Fg，则物体悬浮；- 若浮力<Fg，则物体下沉。

三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。

船舶的浮力要大于其重力，才能保持浮起的状态。

根据浮沉原理，船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置，以保证船体具有足够的浮力，避免下沉事故的发生。

2. 水下潜艇的浮沉原理及应用潜艇在水下航行时，需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。

通过控制潜艇内部的水的排放和注入，可以改变潜艇的浮力，从而实现浮起或下沉。

3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业，而钻井平台本身的重量较大。

为了保证钻井平台的浮起，可以在平台底部设置空腔，通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力，从而实现浮起或下沉。

4. 飞机的升降原理及应用飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。

通过改变飞机机翼的角度和速度，可以改变机翼所受的气流压力，从而调整飞机的浮力，实现升降。

5. 气球的浮沉原理及应用气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。

通过控制气球内部气体的体积和压力，可以调整气球的浮力，实现上升或下降。

四、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的，通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。

物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮：F浮＞G 悬浮：F浮=G 漂浮：F浮=G下沉：F浮＜G 沉底：F浮+N=G理解：研究物体的浮沉时，物体应浸没于液体中（V排=V物），然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。

如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮②ρ物=ρ液，悬浮③ρ物＞ρ液，下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的；热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的；密度计的工作原理是物体的漂浮条件，其刻度特点是上小下大，上疏下密；用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。

此外，轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。

例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.（2019∙安丘市二模）如图所示，在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中，放入小球后两个容器中的液体深度相同，且A、C两球排开液体体积相同，B球在甲液体中悬浮，在乙液体中下沉。

则下列选项错误的是（）A．甲液体比乙液体对容器底的压强大B．三个小球中密度最小的是C球C．如果把A、C两球对调，A球在乙液体中可能下沉D．A、C两球所受的浮力相等例2.（2019∙商丘二模）如图所示，A、B、C体积相同。

将它们放入水中静止后，A漂浮，B悬浮，C沉底。

则下列说法正确的是（）A．A所受的浮力大于B、C所受浮力B．B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C．C所受的浮力一定等于B所受的浮力D．A、B所受的浮力相等且大于C例3.（2019∙开封一模）如图所示，在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯，烧杯内分别装有不同的液体，把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，两液面相平。

关于这一现象，下列说法中正确的是（）A．甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B．甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C．甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D．甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.（2019春∙利辛县期末）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm，下列说法中正确的是（）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）①用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变；②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大；③空玻璃瓶的质量为3g；④空玻璃瓶的质量为13g。

一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。

浸没在液体中的物体，上浮、下沉时物体的运动状态在改变，物体受到非平衡力作用；悬浮、漂浮、沉底时，物体可以处于静止状态，物体受到平衡力作用。

漂浮：物体一部分浸在液体中，另一部分在液面上方，此时浮力等于重力。

悬浮：物体可以停留在液体的任何深度处，物体全部浸没在液体中，此时浮力也等于重力。

沉底：物体下沉过程的最终状态，物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。

当ρ物＜ρ液时，物体上浮后漂浮；当ρ物＝ρ液时，物体悬浮；当ρ物＞ρ液时，物体下沉后沉底。

(2)从力的角度。

当F浮＞G物时，物体上浮后漂浮(此时F浮＝G物)；当F浮＝G物时，物体悬浮；当F浮＜G物时，物体下沉后沉底。

【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。

【微点拨】如何调节浮力的大小：木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。

把树木挖成“空心”就成了独木舟，自身重力变小，可承载较多人，独木舟排开水的体积变大，增大了可利用的浮力。

牙膏卷成一团，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，说明“空心”可调节浮力与重力的关系。

采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。

二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时，F浮＝G，所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海，其受到的浮力不变。

②根据F浮＝ρ液gV排，同一艘轮船从大海行驶到江河，因为F浮不变，ρ液减小，所以V排必增大，即船身稍下沉。

③排水量：船满载货物时排开水的质量。

(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力不变。

它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。

浮力的计算和浮沉条件及应用讲义一、浮力的计算浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力，其大小等于物体排开液体（气体）的重量。

根据阿基米德原理，物体所处的液体（气体）中所受的浮力Fb可以用下式计算：Fb=ρVg其中，ρ为液体（气体）的密度，V为物体排开液体（气体）的体积，g为重力加速度。

二、浮沉条件1.能浮于液体（气体）中的物体必须受到液体（气体）的浮力大于物体的重力，即Fb>Fg。

2.能浮于液体（气体）中的物体的平均密度必须小于液体（气体）的密度。

三、浮力的应用1.潜水艇潜水艇是一种能够在水下航行的船只，其原理是通过控制艇体内外水的进出实现升降。

潜水艇的浮力控制是通过调节艇体内外的水的体积来实现的，被排出水的体积与进入水的体积相等，从而保持浮力不变。

2.水上飞机水上飞机是一种能够在水面上起降和在空中飞行的飞机。

水上飞机在水面上起降时需要借助浮力来支撑飞机的重量，防止飞机下沉。

3.水下管道水下管道是用于输送水或其他液体的管道系统，通常会沉入水中。

在设计水下管道时，需要考虑管道的浮力，避免管道浮出水面或沉入水底。

可以通过在管道上安装浮筒或设置沉重物来控制浮力，保持管道的平稳运行。

4.水下桥梁水下桥梁是指在水中建造的桥梁。

水下桥梁的设计和施工需要考虑浮力的影响，避免桥梁浮起或下沉。

常用的措施包括在桥墩底部设置沉重物以增加重力，或在桥墩周围设置浮筒以提供足够的浮力。

五、总结浮力的浮沉条件是Fb>Fg，并且物体的平均密度小于液体（气体）的密度。

浮力在潜水艇、水上飞机、水下管道和水下桥梁等方面有着广泛的应用。

正确运用浮力原理可以确保相关设备和结构的安全运行。

物理物体的浮沉条件及应用
一、物理物体的浮沉条件及其应用
物理物体的浮沉条件是物体在流体中浮力和沉力的平衡状态所
决定的，也就是当物体在流体中的浮力等于沉力的时候，物体就不再偏移，呈现出一种恒定状态。

这种恒定状态就像一颗不浮不沉的宝石，形成了一种浮沉平衡状态。

1、浮力的大小
物体在流体中浮起的浮力与物体的体积大小以及流体的密度有关。

一般情况下，当物体的体积越大，而流体的密度越小时，物体就会越容易浮起。

反之，当物体的体积越小，而流体的密度越大时，物体就会越容易沉下去。

2、沉力的大小
物体沉下去的沉力与物体的体积大小以及流体的重力有关。

一般情况下，当物体的体积越大，而流体的重力越大时，物体就会越容易沉下去。

反之，当物体的体积越小，而流体的重力越小时，物体就会越容易浮起。

3、应用
物理物体的浮沉条件可以用于潜水、水上竞赛及海洋生物的研究等方面。

潜水：浮力和沉力的平衡确定了物体在海洋活动的深度，可以帮助潜水者了解何时浮起，并可以使潜水者更安全、更轻松地完成潜水任务。

水上竞赛：物体浮沉的平衡状态可以帮助水上运动员更好地控制自己的体重，以赢得水上竞赛。

海洋生物研究：物体浮沉的平衡状态可以帮助研究人员了解海洋生物的浮沉习性，从而为改善海洋环境提供参考。

物体的浮沉条件及其应用一、引言浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉的现象。

物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中都具有重要意义。

本文将从浮沉的原理、条件和应用方面进行阐述。

二、浮沉的原理物体浮沉的原理可以通过阿基米德定律来解释。

阿基米德定律指出，当一个物体浸没在液体或气体中时，它所受到的浮力等于它排开的液体或气体的重量。

如果物体的重力大于浮力，物体就会下沉；如果物体的重力小于浮力，物体就会上浮。

三、浮沉的条件1. 密度差异：物体浮沉的关键是物体的密度与液体或气体的密度之间的差异。

如果物体的密度大于液体或气体的密度，物体会下沉；如果物体的密度小于液体或气体的密度，物体会上浮。

2. 形状和体积：物体的形状和体积也会影响其浮沉的条件。

相同质量的物体，体积越大、形状越扁平，浮沉的概率越大。

3. 浸没深度：物体浸没的深度也会影响其浮沉的条件。

当物体浸没的深度增加时，浮沉的力量也会增加，可能会导致物体下沉。

四、浮沉的应用1. 船舶设计：浮沉原理在船舶设计中起着重要作用。

船体的形状和体积设计需要考虑到船只的浮沉条件，以确保船只能在水中保持平衡和稳定。

2. 潜水艇：潜水艇利用浮沉原理实现下潜和浮出水面。

通过控制潜水艇内部的浮力调节装置，可以改变潜水艇的密度，从而实现上浮或下沉。

3. 水上乐园设备：水上乐园的滑道、浮床等设备都利用浮沉原理来提供乐趣和安全保障。

例如，滑道上的水泵会产生水流，使滑道湿滑，减少摩擦力，增加乘客的滑行速度。

4. 水中救生设备：浮沉原理也应用于水中救生设备，如救生衣、救生圈等。

这些设备的设计要考虑到水中的密度，以确保在紧急情况下能提供足够的浮力，支撑人体浮在水面上。

5. 水下探测器：水下探测器利用浮沉原理来探测水下的物体。

通过控制探测器的浮力，可以调整探测器的深度，以便进行水下勘探、地质调查等工作。

五、结论物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中具有广泛的应用。

了解浮沉原理和条件，可以帮助我们更好地设计和利用物体，以满足不同的需求。

物体的浮沉条件知识点总结一、物体的浮沉条件。

1. 受力分析角度。

- 当物体浸没在液体中时，受到竖直向下的重力G = mg=ρ_物Vg（其中m是物体质量，ρ_物是物体密度，V是物体体积）和竖直向上的浮力F_浮=ρ_液V_排g（V_排是排开液体的体积，当物体浸没时V_排=V）。

- 上浮：F_浮>G，即ρ_液Vg>ρ_物Vg，化简得ρ_液>ρ_物。

例如，把木块放入水中，木块的密度小于水的密度，木块会上浮。

- 下沉：F_浮，即ρ_液Vg<ρ_物Vg，化简得ρ_液<ρ_物。

如铁块放入水中，铁块密度大于水的密度，铁块下沉。

- 悬浮：F_浮 = G，即ρ_液Vg=ρ_物Vg，所以ρ_液=ρ_物。

像潜水艇在水中悬浮时，潜水艇的平均密度等于水的密度。

- 漂浮：物体部分浸入液体中，F_浮=G，此时V_排，ρ_液>ρ_物。

例如，轮船漂浮在水面上，轮船的平均密度小于水的密度。

2. 密度角度（实心物体）- 对于实心物体，若ρ_物<ρ_液，物体上浮，最终漂浮；若ρ_物>ρ_液，物体下沉；若ρ_物=ρ_液，物体悬浮。

3. 浮沉条件的应用。

- 轮船。

- 原理：采用“空心”的办法增大排开液体的体积，从而增大浮力。

轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量，根据阿基米德原理F_浮=G_排=m_排g，轮船漂浮时F_浮=G_船，所以m_排g = m_船g，通过排水量可以知道轮船的载重等信息。

- 潜水艇。

- 潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉。

它有多个蓄水舱，当蓄水舱注水时，自身重力增大，当G>F_浮时，潜水艇下沉；当蓄水舱排水时，自身重力减小，当G < F_浮时，潜水艇上浮；当G=F_浮时，潜水艇悬浮。

- 气球和飞艇。

- 气球和飞艇内充入密度小于空气密度的气体（如氢气、氦气），靠空气的浮力升空。

它们通过改变自身的体积（如放气或充气）来改变浮力大小，从而实现上升、下降等操作。

例如，热气球通过加热空气，使气球内空气密度变小，浮力增大而上升；当停止加热，空气冷却，浮力减小而下降。